第二章--机体组及曲柄连杆机构

1~3mm
（2） 湿式缸套 定义：其外表面直 接与冷却水接触。
特点：
1) 壁 厚 较 厚 （5mm～9mm）； 2)散热效果好； 3)易漏水漏气； 4)易穴蚀
0.05~0.15 mm
5~9 mm
定位：
1）径向：靠上下两个凸 出的、与气缸体间为动配 合的圆环带A和B。 2）轴向：利用缸套上部 凸缘与缸体相应的台阶。
2、气缸盖罩和气缸垫
气缸盖罩
气缸盖
衬垫 安装火花塞
气缸垫：功用是保证气缸盖与气缸体接触面 的密封，防止漏气，漏水和漏油。
3、燃烧室 名称
特点
示意图
半球形
结构紧凑、火焰行程段、 燃烧速率高、热损失小、 热效率高
应用
桑塔纳 夏利 富康
楔形
结构简单、紧凑、散热 面积小、热损失少；火 花塞置于燃烧室最高处， 火焰传播距离长
第二章 机体组及曲柄连杆机构
本章重点： 1、干、湿式气缸套的定位及防漏； 2、燃烧室的结构特点； 3、活塞的结构特点及防护措施； 4、矩形环的泵油作用及防护措施； 5、曲轴定位及防漏。 课时：4节
概述
一、曲柄连杆机构的功用
将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能， 再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而 对外输出动力。
切诺基
盆形
工艺性好、成本低、进 排气效果不如半球形燃 烧室
捷达 奥迪
汽油机燃烧室形状
柴油机燃烧室
2.气缸垫的构造 1)金属—石棉垫： 外包铜皮和钢片， 且在缸口、水孔、 油道口周围卷边加 强，内填石棉（常 掺入铜屑或钢丝， 以坚强导热）。
2)纯金属垫：（见图e）由单层或多层金属片 （铜、铝或低碳钢）制成，用于某些强化发动 机。
0.05~0.15 mm
A
B
密封：
上部：缸套顶面高出缸体 0.05mm～0.15mm，当气缸 盖螺栓拧紧后，缸套与缸体 凸台接合处、缸套与缸垫接 合处，承受较大的压紧力。
0.05~0.15mm
1）下部：1～3个耐热耐油的橡胶密封圈。
三、气缸盖、气缸垫和气缸盖罩
1、气缸盖
功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。
外。离心力加速
轴承与周颈的磨
损，也引起发动
机振动而传到机
Pc
体外。
4、摩擦力F：指
相互运动件之间 的摩擦力，它是
F
造成配合表面磨
损的根源。
工作条件：发动机工作时，曲柄连杆机构直
接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很 高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可 燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受 到化学腐蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄 连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、 高压、高速和化学腐蚀作用。
安装注意：金属皮的 金属—石棉垫，缸口 金属卷边一面应朝向 易修整接触面或硬平 面。因卷边一面会对 与其接触的平面造成 压痕变形。
二、油底壳
1.功用：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。 2.构造：（1）用薄钢板冲压而成。 （2） 内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时 油底壳油面产生较大的波动。
隧道式
结构紧凑、刚度和强度好。 难加工、工艺性差、曲轴 拆卸不方便。
负荷较大的柴油 机上 。
（2）根据冷却方式不同分：
冷却水
水冷、风冷
散热片
（3）根据气缸的排列方式
结构简单、加 工容易，但发 动机长度和高 度较大。
高度小，总体 布置方便。
缩短了机体的 长度和高度， 增加了刚度， 减轻了发动机 重量；形状复 杂，加工困难。
力Pc和摩擦力F。
Pj PC
1、 气压力：气压力P的集中力PP分解为侧 压力NP和SP， SP分解为RP和TP，RP使曲轴 主轴颈处受压，TP为周，活塞的左侧 面压向气缸壁，左侧 磨损严重
NP
P SP
RP TP
(2)压缩行程：侧压 力NP向右，活塞的 右侧面压向气缸壁， 左侧磨损严重
二、组成 1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
多缸发动机的曲柄连杆机构演示
机体组 气缸盖 气缸垫 气缸体 油底壳
活塞连杆组
活塞 活塞环 活塞销 连杆
曲轴飞轮组
曲轴
飞轮
扭转减振 器
第一节 曲柄连杆机构中的作用力 及力矩
P
受力分析
F
曲柄连杆机构受的力
主要有气压力P，往复
惯 性 力 Pj ， 旋 转 离 心
SP
NP
P
TP
RP
2、 往复惯性力Pj：活 塞在上半行程时，惯
性力都向上，下半行
程时，惯性力都向下。
在上下止点活塞运动
方向改变，速度为零，
加速度最大，惯性力
也最大；在行程中部
Pj
附近，活塞运动速度
最大，加速度为零，
惯性力也等于零。
3、 离心惯性力
PC：旋转机件的 圆周运动产生离
心惯性力，方向
背离曲轴中心向
一般式
龙门式
隧道式
油底壳安装平
面低于曲轴的
旋转中心
气缸体上曲 轴的主轴承 孔为整体式
性能与应用比较
名称 一般式
龙门式
性能
应用
机体高度小、重量轻、结 构紧凑，便于加工拆卸。 刚度和强度差。
492Q汽油机， 90系列柴油机。
强度和刚度较好。工艺性 差、结构笨重、加工困难。
捷达轿车、富康 轿车、桑塔纳轿 车
第二节 机体组
机体组由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸 套、气缸盖、气缸垫组成。
一、 构造
气缸体内引导活塞做往复运动的圆筒就 是气缸，气缸外面制有水套以散热。曲 轴箱上有主轴承座孔，还有主油道和分 油道。
2、气缸体分类
（1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
油底壳安 装平面和 曲轴旋转 中心在同 一高度
气缸的排列形式
直列式
2021/4/6
V形式
对置式
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（4）干式气缸套和湿式气缸套
名称
特点
示意图
干缸套
外壁不直接与冷却水接 触。壁厚1～3mm。
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。 壁厚5～9mm。
强度和刚 度都较好， 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
散热良好、冷 却均匀、加工 容易。 强度 和刚度不如干 缸套，易漏水。
二、气缸套
1.目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的 气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或 质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使 用寿命，又节省了好材料。
2.型式 （1） 干式缸套1~3mm
定义：其外表面不直接
与冷却水接触。
特点：
1) 壁 厚 较 薄 （ 1mm ～ 3mm）； 2) 与 缸 体 承 孔 过 盈 配 合 ； 3)不易漏水漏气。